电场作用下乳状液油水相间动力学特征

随着大庆油田的不断开采和三次采油的技术不断发展,目前油井采出液逐渐呈现为高含水率、导电性强、高乳化度和高黏度的特点。而且在水包油（O/W）乳状液体系中,静电分离的研究比较少。为了实现高含油浓度水包油（O/W）型乳状液的电场破乳分水,对电絮凝技术的工作原理进行借鉴,进行静态电场破乳预分水实验。在油包水的乳状液中,油相和水相的电导率差异很大。在外加电场后,首先通过静电场可以使水滴发生极化,极化后的水滴在电场和相互吸引力的共同作用下发生碰撞聚结。这个过程包括运移聚结和偶极子聚结。在对乳状液理化特性进行量化表征以确保其稳定性的基础上,以预分水率为主要评价指标,对3∶7和2∶3两种体积比例的水包油（O/W）型乳状液静态破乳与分水特性的影响因素进行了研究。     

高频脉冲电场作用下乳状液液滴动力学模型

基于乳状液中液滴在电场中的受力情况的分析,建立了W/O乳状液中液滴振荡固有频率公式,从理论角度分析和解释了高频脉冲电场对W/O乳状液的破乳机理,从力学的角度分析了最佳频率存在的理论基础,并推导出了最佳频率的计算公式。该固有频率与液滴尺寸、界面张力、黏度、温度、密度等有关。为了验证最佳频率公式的可靠性,用正辛烷乳状液进行了室内实验。实验结果表明,理论最佳频率公式的预测结果与实验测得的最佳频率结果吻合,经修正后与白油实验结果也非常接近。     

石油醚W/O乳状液及其液膜稳定性

以破乳率为衡量标准,借助显微镜直接观察,探讨了乳状液含水量、表面活性剂用量、乳化时间、乳化强度等因素对石油醚W/O型乳状液体系稳定性的影响。在实验范围内,乳状液含水量的提高及表面活性剂用量的增加,有利于乳状液的稳定;存在较优的乳化时间20min和乳化强度4000rmin-1。选取脂肪烃、芳香烃、混合烃共6种不同油相制备乳状液,对比其稳定性的差异。此外,还初步考察了石油醚W/O/W液膜溶胀和泄漏问题,结果表明该乳状液膜泄漏率低于3.5%,表观溶胀率约为20%。     

油包水型原油乳状液破乳技术研究进展

阐述了化学法、生物法、物理法等油包水型原油乳状液破乳技术,从工艺机理、影响因素、优缺点等各方面对技术进行了综述,分析与总结了技术发展现状,并对各种破乳技术进行了概括和比较,就破乳技术发展前景进行了展望,以期为破乳技术改进、优化和提效提供参考。     

利用稳定性分析仪研究化学破乳过程

利用Turbiscan LabExpert稳定性分析仪研究了化学破乳过程,揭示了破乳过程中模型乳状液体系的絮集、聚并、沉淀、上浮、分相等现象,并定量分析了上述现象发生的速率以及分散相液滴的粒径变化等。结果表明:W/O型模型乳状液的中部发生的是水滴的絮集和聚并,而O/W型模型乳状液的中部保持稳定。W/O型模型乳状液顶部和O/W型模型乳状液底部分别发生的是油相的上浮和水相的下沉,其它部分相对稳定。随着破乳的进行,W/O型模型乳状液中部的内部水滴平均粒径从29.07μm(0h)逐渐增大到73.17μm(1.8h),而O/W型模型乳状液中部的内部油滴平均粒径从12.95μm(0h)逐渐增大到14.03μm(1.6h)。     

低压脉冲电场对高浓度O/W型乳化液破乳特性的影响

为实现高含油浓度O/W型乳化液的电场破乳预分水,借鉴电絮凝技术的工作原理自行设计了静态序批式电场破乳预分水实验装置。在对乳化液理化特性进行量化表征以确保其稳定性的基础上,以预分水率为主要评价指标,系统实验研究了电场形式、峰值电压、脉冲频率、占空比及含水率对O/W型乳化液静态破乳预分水特性的影响。结果发现,脉冲直流方波电场下乳化液的破乳效果比直流电场较好;含水率降低使乳化液的破乳程度减弱;峰值电压、脉冲频率和占空比都存在一个最优值。当施加脉冲直流方波电场、电压幅值为40V、脉冲频率为2kHz、占空比为0.5、加电时间为30min时,含水率90%乳化液的预分水率达87.18%。基于实验过程中的现象推测,高含油浓度O/W乳化液的破乳预分水机理包括双电子层作用和类似电絮凝作用。     

流花油田老化油高频/高压脉冲交流电场破乳脱水研究

在测定老化油乳化液粘度-温度曲线、含水率反相点曲线的基础上,采用静态静电聚结破乳实验装置研究了油水反相特性对电场破乳脱水效果的影响,使用自主搭建的动态破乳脱水特性快速评价装置研究了高频/高压脉冲交流电场下电场强度和频率对老化油乳化液破乳脱水效果的影响. 结果表明,流花油田老化油反相点含水率约为40%,油水反相过程中乳化液粘度增加,电场破乳脱水难度增大;老化油乳化液含水率为30%时,最优电场强度1.25 kV/cm、电场频率2.5 kHz下破乳后的离心脱水率为97.8%,远高于工频电场下的离心脱水率(4.2%),高频/高压电场破乳比工频/高压电场破乳优势明显.     

W／O型乳状液破乳技术进展

介绍了近年来W／O型乳状液的破乳技术,包括重力法、离心法、加热法、化学法、电学法、微波辐射法、超声波法、膜法、微生物法、磁处理法、冷冻解冻法、研磨法、润湿聚结法以及针对于沥青质薄膜决定稳定性的W／O型稠油乳化液的新型CO2破乳法,归纳了各种方法的破乳机理和研究现状,并概述了各种技术的应用特点,为其工业应用提供参考。     

水包油型聚合物驱采出液破乳剂的研究及其应用

针对水包油型聚合物驱采出液破乳难度大、油水分离困难等问题,研究出了新型破乳剂,并进行了现场试验。结果表明:在游离水脱除器进液中投加11mg/L新研制的破乳剂,经原油脱水工艺处理后,脱水原油含水率均小于0.30%,分离采出水中油的质量浓度不超过500mg/L,达到了脱水后油中含水及水中含油指标的要求。1座处理规模为3×104m3/d的联合站使用新型破乳剂,每年可节省破乳剂费用23万元。     

冷冻解冻法破除液体石蜡W/O乳状液

冷冻解冻法是一种新型的破除W/O乳状液的物理破乳方法.为了揭示冷冻解冻破乳作用机制,本文以稳定性好的液体石蜡W/O乳状液为研究对象,采用差热扫描量热仪（DSC）与显微镜,研究了高黏度连续相液体石蜡体系的W/O乳状液的冷冻解冻破乳过程.结果表明：该破乳过程是一个渐进过程.当乳珠粒径均匀细小,小于5.5 μm时,乳珠在冷冻解冻循环中逐渐长大,经多次冷冻解冻后完成破乳;然而当乳珠粒径较大时,如51 μm,乳状液体系仅需单次冷冻解冻循环就可破乳较完全,破乳率超过90%.此外,乳状液含水量的增加有利于提高破乳效率.乳状液水相的凝固点受乳珠尺度的影响,但受含水量的影响不显著.当乳珠粒径较大时,水相凝固点随乳珠粒径的减小而降低;但是当乳珠粒径降至5.5 μm时,乳珠粒径的改变对其影响已不明显.     

利用受限空间装置从低浓度水包油乳状液中分离油相的研究(英文)

A miniature process for separating the oil phase from dilute oil/water emulsion is developed.This process applies a confined space apparatus,which is a thin flow channel made of two parallel plastic plates.The space between the two plates is rather narrow to improve the collisions between oil droplets and the plate surface.Oil droplets have an affinity for the plate surface and thus are captured,and then coalesce onto the surface.The droplet size distribution of the residual emulsion resulted from the separation process is remarkably changed.The oil layer on the plate weakens the further separation of oil droplets from the emulsion.Three types of plate materials,polypropylene(PP),polytetrafluoroethylene(PTFE) and nylon 66,were used.It is found that PP is the best in terms of the oil separation efficiency and nylon 66 is the poorest.The interaction between droplets in the emulsion and plate surface is indicated by the spreading coefficient of oil droplet on the plate in aqueous environment,and the influences of formed oil layer and plate material on the separation efficiency are discussed.     

选择性堵水用纳米粒子稳定乳液性能研究

利用纳米S iO2稳定油水乳液体系,通过对影响乳液性质的各种因素如乳化剂、温度、含盐量、纳米二氧化硅添加量等进行的优化制备出满足油田选择性堵水所需的乳液。研究确认了纳米S iO2对乳液性能的影响:常温下增加油相中的纳米S iO2含量可以提高乳液的黏度;油相中纳米S iO2含量低于0.2%时,乳液黏度随温度升高不但不降,反而略为升高,添加少量纳米S iO2可以改变乳液的黏温特性。     

春光油田超稠油在水蒸气作用下的组成变化研究

春光油田春10区块位于准噶尔盆地西部隆起车排子凸起,含油面积6.9km~2,地质储量1 152×10~4t,油藏埋深900-1 030m,油层厚度1.2~5.2m;油藏温度下原油黏度22 000~98 000m Pa·s,属于中深薄层超稠油,在地层条件下不具流动性。采用注蒸汽开发,考察了水蒸气不同作用温度和时间下的春光油田超稠油黏度、碳数组成和组成的变化规律。     

Enhanced Coalescence of Emulsion in an Electric Field

Abstract

The action of an electric field on an emulsion produced effects like drop disintegration and promoted coalescence. High and low field intensities modify droplet displacements due to electrostatic forces. In this investigation a water-in-oil type of emulsion was prepared using distilled water and soap as the surfactant. After mixing, these emulsions were separated under an applied direct current high voltage electric field at a fixed 2.09 kV applied output voltage across the system. The time of coalescence, upper plate position, mixing time, and dispersion/coalesced phase volume interface are the parameters considered to influence the coalescence parameter and dispersion band hold-up. The results show that the prepared emulsion can be separated back into its bulk phases by using electric fields. The degree of separation depends on the applied voltage.     

乳化炸药油相分析

通过凝胶色谱薄层色谱、红外光谱、热重分析和差示扫描量热分析进行了乳化炸药油相组分的鉴定。实验表明,ＧＰＣ能简便快捷地判断地高分子添加剂的存在：ＴＬＣ有利于司盘－８０９的鉴别,ＩＲ可鉴别蜂的存在;通过ＴＧＡ和ＤＳＣ并配合ＩＲ能对油相中水的存在进行鉴别和定量;同时,ＴＧＡ能对无机盐的存在提供有力的证明。     

高效氟吡甲禾灵水乳剂的稳定性

[目的]为筛选15%高效氟吡甲禾灵水乳剂的乳化剂,研究乳化剂用量以及有机溶剂添加量对高效氟吡甲禾灵水乳剂稳定性的影响。[方法]通过测定水乳剂液滴的平均粒径和热贮试验进行试验。[结果]数据表明:不同乳化剂所形成的水乳剂稳定性不同,以OP-10P作为乳化剂,用量在6%时高效氟吡甲禾灵水乳剂稳定性最好;甲苯添加量为12%时可获得稳定性较好的水乳剂。[结论]乳化剂种类、乳化剂用量以及溶剂对高效氟吡甲禾灵水乳剂的稳定性均有一定的影响。     

油包水乳状液电脱水中水滴变形和聚并行为研究

为了研究电脱水过程中水滴的微观变形形态,基于相场法建立电场作用下油包水乳状液中水滴聚并和变形行为的数值模型,采用王亮等的实验参数以验证该模型的准确性.结果表明:在匀强电场作用下,油包水乳状液中水滴粒径越大,油水界面张力越小,电压越大,电场作用下水滴的变形度越大,且电压对液滴变形影响最大,界面张力影响最小.在该文研究条件...     

有机凹凸棒土处理乳化油废水实验的研究

对凹凸棒土进行了改性,针对有机改性后的凹凸棒土对模拟废水中油的吸附行为,研究了有机凹凸棒土用量、搅拌时间、反应温度等工艺条件对除油性能的影响。结果表明,有机凹凸棒土是一种优良的除油剂,对油浓度为400mg/L的乳化油废水,除油率可达97%以上。     

Seepage Characteristics of Emulsion with Phase Transition Behaviors

Petroleum resins have excellent thermal tolerance and selective plugging capability. As the environment temperature exceeds their softening point, petroleum resins transform from a solid into a viscous Newton fluid, accompanied by the transformation of the system from particle dispersoid to emulsion. The presence of phase transition decides that the seepage regularity and plugging characteristics of petroleum resins are different from either particle dispersoid or emulsion. Herein, rheological measurements and physical model flooding experiments were performed to investigate the injection and plugging performance of petroleum resins. A correlation chart of the injection pressure, formation permeability, and the ratio of resin particle size to pore diameter is established. The dispersoid is demonstrated to present good injectivity when the ratio of the resin particle size to the pore-throat diameter of the porous media is lower than 0.35. Moreover, when the environment temperature is lower than or around the petroleum resin softening point, the injection performance of the dispersoid is not affected by temperature. Comparably, while the environment temperature is 30 °C higher than the resin softening point, the injection pressure increases due to phase transition. As indicated by the plugging experiment, the presented petroleum resin dispersoid plugging agent manifests excellent performance even in the case that the permeability of water-channeling paths is up to 20 μm², reaching a water plugging efficiency of over 85%. For water-channeling fractures with widths of 0.05–0.5 mm, the plugging pressure gradient can exceed 5 MPa m⁻¹. As suggested by combined analysis of injection and plugging performance, the disperse system should be optimized in accordance with the formation condition during field practice. Specifically, the ratio of the resin particle size to the formation pore diameter should be kept lower than 0.35, while the softening point of the petroleum resin should be 10–20 °C lower than the formation temperature.     

新型复合油相乳化炸药基质的非等温热分解特性

为了掌握新型复合油相制备的乳化炸药的热分解特性,利用TG-DTG技术测试了其制备的乳化炸药基质在氮气气氛中的热分解过程,用Kissinger法和Ozawa法进行动力学分析,求解相关动力学参数。通过模型拟合法推测其热分解机理,并用非模型拟合法进行验证。结果表明,新型复合油相制备的乳化炸药基质分解率为15%~95%时,其热分解平均活化能(E)和指前因子lg(A/s~(-1))分别为142.12kJ/mol和13.26,热稳定性高于复合蜡制备的乳化炸药基质,热分解过程符合三维(3D)扩散控制机理(n=2)。